We report the results of Mn substitution for Ni in CeNi0.8Bi2, (i.e. CeNi0.8-xMnxBi2). All the samples have an antiferromagnetic ordered state below TN = 5.0 K due to localized 4f-magnetic moment on the Ce ions. Besides this antiferromagnetic ordering caused by Ce, the magnetic and transport properties are abruptly changed with increasing Mn contents at the boundary composition of x = 0.4. The magnetic state is changed into a ferromagnetic state around 200 K for x > 0.4, where the electrical resistivity is strongly suppressed to become simple metallic. These results of ferromagnetism and metallicity can be explained by the double-exchange mechanism. The mixed valence states of Ni and Mn ions are confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). For x <= 0.4, the initial Ni3+ state gradually changes to the Ni2+ state with increasing x up to 0.4. On further increase of x > 0.4, the Ni2+ state is substituted for the Mn2+ state, which gradually changes to the final Mn3+ state. We also present an inelastic neutron scattering (INS) measurements on CeNi0.8Bi2 (i.e. x=0) between 1.2 and 12 K. The high energy INS study reveals the presence of two well defined crystal electric field (CEF) excitations near 9 meV and 19 meV at 1.2 K and 6 K, while the low energy INS study reveals the presence of quasi-elastic scattering above 4 K. We will discuss our INS results of CeNi0.8Bi2 based on the crystal electric field model.
Controlling structural distortion in the geometrically frustrated layered cobaltate YBaCo4O7+δ by Fe substitution and its role on magnetic correlations
Substitution effects on the temperature vs. magnetic-field phase diagrams of the quasi-1D effective Ising spin-1/2 chain system BaCo$_2$V$_2$O$_8$
BaCo $_2$ V $_2$ O $_8$是一个一维反铁磁自旋1/2链系统，具有明显的伊辛磁交换各向异性。由于有限的链间相互作用，长程反铁磁有序发展低于$T_{\rm N} \simeq 5.5$ K，这是伴随着结构畸变，以解除磁挫折效应。相应的温度$vs. $磁场相图相对于磁场方向是高度各向异性的，并且各种细节仍在生动的讨论中。在这里，我们报告的影响，几个替代的磁性和相图的BaCo $_2$ V $_2$ O $_8$。我们调查的替代系列Ba $_{\text{1-x}}$ Sr $_{\text{x}}$ Co $_{\text{2}}$ V $_{\text{2}}$ O $_{\text{8}}$在整个范围$0\le x \le 1$以及少量的其他磁性过渡金属或非磁性镁的磁性Co $^{2+}$的部分替代的影响。在所有情况下，相图获得单晶的磁化数据和/或高分辨率的热膨胀和磁致伸缩的研究。
In-plane substitution effect on the magnetic properties of two-dimensional Spin-gap system SrCu$_2$(BO$_3$)$_2$
通过固相反应合成了一系列面内取代化合物，包括Cu位（SrZn $_x$ Cu $_{2-x}$（BO $_3$）$_2$）和B位（SrCu $_2$（Si $_x$ B $_{1-x}$ O $_3$）$_2$）取代. X射线衍射结果表明，这些化合物均为单相材料，其面内晶格常数与取代基$x$的含量有关。分别测量了不同磁场下的磁化率、不同温度下的磁化强度和室温下的电阻率。结果表明，由磁化率测量得到的自旋能隙随$x$的增加而减小，Cu位和B位的自旋能隙均随$x$的增加而减小.在这些取代化合物中没有发现超导性。
Effects of Fe substitution on the electronic, transport, and magnetic properties of ZnGa$_2$O$_4$: A systematic ab-initio study
采用密度泛函方法研究了Fe掺杂到宽禁带尖晶石ZnGa $_2$ O $_4$的四面体和八面体阳离子位的结构.我们计算了不同的取代的电子结构，并讨论了考虑不同近似的交换相关势的每种情况下的磁性和输运性质。我们表明，对于某些掺杂的情况下，获得的预测行为的显着差异取决于所采用的交换相关电位。概述了掺杂系统作为磁性半导体的可能应用。
Magnetic phase diagram of TbMn$_{1-x}$Fe$_x$O$_3$ $(0 \leq x \leq 1)$ substitutional solid solution
本文给出了TbMn_（1-x）Fe_xO_3替代固溶体在0 <= x <= 1的整个浓度范围内的磁相图。我们已经发现，在浓度范围0 <= x < 0.3的主要磁性离子是锰，而铁离子不产生独立的磁性结构，但强烈影响母体化合物的磁性，通过减少过渡到磁有序状态和过渡到摆线相。在0.3 < x <= 1的浓度范围内，磁性由Fe亚晶格驱动。锰离子在2K以上的温度下仍然不处于长程磁有序状态，而是稳定了Fe亚晶格的四种不同的磁结构。Tb亚晶格的磁有序只观察到母体化合物TbMnO 3和TbFeO 3和掺杂水平低于0.1，或超过0.9。
Comprehensive study of out-of-plane transport properties in BaFe$_{2}$As$_{2}$: Three-dimensional electronic state and effect of chemical substitution
我们研究了母体和化学取代的BaFe $_{2}$ As $_{2}$的面外输运性质。通过对霍尔系数和化学替代效应的研究，阐明了高温顺磁四元相$ρ_c(T)$面外电阻率随温度变化的原因。电子（空穴）载流子具有非相干（相干）特性，这是非金属（金属）$ρ_c(T)$的原因。虽然电子和空穴的贡献几乎相当，但在高温下电子的贡献略大，而在低温下空穴的贡献略大，导致$ρ_c(T)$的最大值。在低温反铁磁正交相，取代的主要影响是增加剩余电阻率分量，在平面内运输的情况下。特别地，Co原子取代Fe引起具有大的$\mathit{ac}$各向异性的强散射。我们发现，K取代诱导的非金属行为在$ρ_c(T)$在低温下，这可能是由于一个弱的本地化性质沿$c$轴方向。
Evolution of structure, magnetism and electronic transport in doped pyrochlore iridate Y$_2$Ir$_{2-x}$Ru$_{x}$O$_7$
在铱氧化物中，自旋轨道耦合（SOC）和电子关联（$U$）之间的相互作用被认为是许多奇异现象的原因。我们研究了烧绿石铱酸盐Y $_2$ Ir $_{2-x}$ Ru $_{x}$ O $_7$的结构、磁性和电子性质的演变，其中Ru的取代旨在调节这种相互作用。Ru替代不引入任何结构相变，然而，我们确实观察到晶格参数随掺杂水平$x$的演变。X射线光电子能谱（XPS）研究表明，Ru取代了Ru $^{4+}$的电荷状态，取代了Ir的$^{4+}$。磁化强度数据揭示了磁性不可逆性的发生和磁矩的减少与Ru的逐步取代。这些材料显示出非平衡的低温磁状态所揭示的磁弛豫数据。有趣的是，我们发现磁弛豫速率随着Ru的取代而增加。电阻率在整个温度范围内均表现出绝缘特性，但随着Ru的替代，电阻率降低。所有材料的电子传导性质都遵循幂律行为。
Kondo-hole substitution in heavy fermions: dynamics and transport
近藤空穴替代是研究重费米子材料中相互作用、f-电子稀释和无序相互作用的独特探针。在稀释的周期性安德森模型中，我们研究了单粒子动力学的变化以及响应函数，作为近藤空穴浓度（$x$）和温度的函数。我们发现，由于近藤空穴替代的光谱权重转移具有不同于温度引起的特性;直流电阻率从具有$x\rightarrow 0$极限中的相干峰的高度非单调形式跨越到在低温下饱和的单调单杂质形式。的热功率表现出的特征最大值作为温度的函数，其值的变化与增加$x$的符号，其位置示出对应于系统的低能量尺度。在零温度下，霍尔系数也随着$x$的增加而改变符号，并且对于所有$x$都是高度温度依赖性的。当$x$增大到一定的$x_c$以上时，电导率中的Drude峰和中红外峰几乎完全消失，光散射率中的A峰熔化并最终消失。我们讨论了上述变化的性质的交叉，从相干的，近藤晶格行为的单一杂质一样，不相干的行为与增加$x$。Ce $_{1-x}$ La $_x$ B $_6$的直流电阻率和热电势的理论与实验的比较产生良好的一致性。
Tuning low-energy scales in YbRh$_2$Si$_2$ by non-isoelectronic substitution and pressure
重费米子金属YbRh $_2$ Si $_2$实现了具有多个消失能级$T_{\rm N}(B)$和$T^\ast(B)$的场诱导量子临界点。我们研究了它们的变化与部分非等电子取代，化学和静水压力。本文报道了Yb（Rh $_{1-x}$ T $_x$）$_2$ Si $_2$（T=Fe或Ni）的低温电阻率、比热容和磁化率。对于$x\leq 0.1$，磁场$B\leq 0.3$ ~T（垂直于c轴）和静水压力$p\leq 1.5$ ~GPa。这些数据可以解开流体静力学和化学压力的综合影响，以及非等电子取代。与Ni和Co取代增强磁有序相反，Fe取代起相反的作用。对于$x=0.1$，它还完全抑制了$T^\ast$交叉并消除了铁磁波动。$T^\ast$的压力、磁场和温度依赖性与其作为近藤击穿特征的解释不一致。
Evolution of transport properties of BaFe2-xRuxAs2 in a wide range of isovalent Ru substitution
通过测量高质量BaFe_（2-x）Ru_xAs_2单晶的电阻率和霍耳系数，研究了在较宽掺杂范围内（0 < x < 1.4），Ru在Fe位上的等效替代效应。Ru取代削弱了反铁磁（AFM）序，对于0.4 < x < 0.9的相对高的掺杂水平诱导超导性。在AFM相边界附近，输运性质表现为非费米液体性质，电阻率随温度呈线性变化，霍尔系数随温度呈强的温度依赖性，并随温度变化而变化.然而，在更高的掺杂，他们都恢复传统的费米液体行为。强掺杂的霍尔系数的依赖性与一个小的磁阻表明，异常的传输特性可以解释在各向异性载流子散射由于带间AFM波动，而不是一个传统的多带的情况。
Influence of Mg, Ag and Al substitutions on the magnetic excitations in the triangular-lattice antiferromagnet CuCrO2
用粉末非弹性中子散射方法研究了CuCrO $_{2}$，CuCr $_{0.97}$ Mg $_{0.03}$ O $_{2}$，CuPDMATHABMP Ag $_{0.15}$ CrO $_{2}$和CuCr $_{0.85}$ Al $_{0.15}$ O $_{2}$的磁激发，以阐明元素替代对Heisenberg三角晶格反铁磁体CuCrO $_{2}$自旋动力学的影响. CuCr $_{0.97}$ Mg $_{0.03}$ O $_{2}$中的磁激发由色散分量和平坦分量组成。虽然这一特征与CuCrO $_{2}$相似，但激发光谱的能量结构与CuCrO $_{2}$不同。另一方面，在Cu $_{0.85}$ Ag $_{0.15}$ CrO $_{2}$和CuCr $_{0.85}$ Al $_{0.15}$ O $_{2}$中，平坦组分大大减少，激发光谱的低能部分变得强烈，并且诱导了额外的低能扩散自旋涨落。我们认为，这些变化的磁激发的起源归因于掺杂空穴的影响或磁关联的维数的变化。
Effect of oxygen isotope substitution and crystal micro-structure on magnetic ordering and phase separation in {$\rm (La_{1-y}Pr_{y})_{0.7}Ca_{0.3}MnO_3$}
Ce and Dy substitutions in Nd$_{2}$Fe$_{14}$B: site-specific magnetic anisotropy from first-principles
第一性原理方法结合密度泛函和动力学平均场论与准原子近似的强局域4 $f$壳适用于Nd $_{2}$ Fe $_{14}$ B基硬磁体，以评估晶体场和交换场参数在稀土网站和它们相应的单离子贡献的磁各向异性。在纯Nd $_2$ Fe $_{14}$ B中，我们的计算再现了易锥到易轴的转变，理论磁化曲线与实验定量一致。结果表明，“2-14-1”结构的稀土单离子各向异性具有很强的格位依赖性，其中$g$稀土格位的各向异性值较大。特别是，我们预测，增加$f$和$g$ -位置占用的$R=$ Ce和Dy，分别导致相应的（Nd，$R$）$_{2}$ Fe $_{14}$ B取代的化合物的磁各向异性的增加。
Crossover from meta-magnetic state to spin-glass behaviour upon Ti-substitution for Mn in CuMn2O4
采用固相反应法制备了CuMn_（2-x）Ti_xO_4（x = 0，0.25和0.50）四元畸变尖晶石，并对其进行了中子衍射、红外光谱、介电谱和磁化强度测量。中子衍射和FTIR光谱提供了有关相形成的信息。磁化率表明，在低于76 K时，样品呈现亚铁磁有序结构，当Ti取代Mn时，样品的亚磁态转变为自旋玻璃行为。此外，所有尖晶石的室温M（H）都可用弱铁磁性的Arrott图描述。此外，室温介电测量提供了由晶界效应主导的CuMn 2 O 4的电子性质，该晶界效应在Ti取代CuMn 2 O 4中的Mn时显著增加。
Reduction of magnetic interlayer coupling in barlowite through isoelectronic substitution
具有磁性离子的完美kagome晶格结构的材料被强烈地寻找，因为它们可能表现出奇异的基态，如量子自旋液体相。巴洛石是一种天然矿物，具有完美的可果美铜离子层。然而，在钾镁矾中，在kagome层之间也存在铜离子，其介导强的kagome间耦合并导致有序的基态。利用{ \it ab initio}密度泛函理论计算我们研究了层间铜离子的选择性等电子取代是否可行。在确定了几个有前途的替代候选人，我们计算的基础上预测的晶体结构的第一性原理计算的磁交换耦合。我们发现，等电子取代与双离子显着降低interkagome交换耦合。因此，层间取代的巴氏体可以用一个简单的两参数海森堡哈密顿量来描述，并预言了它的量子自旋液体基态。
Investigations of the effect of nonmagnetic Ca substitution for magnetic Dy on spin-freezing in Dy2Ti2O7
通过对Dy1.8Ca0.2Ti2O7样品的交流磁化率χ ac（T）、直流磁化率χ（T）、等温磁化强度M（H）和热容C_p（T）的测量，研究了部分Ca取代空穴掺杂Dy 2 Ti 2 O 7的物理性质.自旋冰系统Dy_2Ti_2O_7在16 K附近表现出自旋玻璃型的冻结行为。对Dy1.8Ca0.2Ti2O7的频率相关χ ac（T）数据的分析表明，Ca取代对自旋冻结行为有显著影响。磁性Dy 3+的部分Ca 2+取代的效果类似于先前对Y 3+取代的Dy 2-xYxTi 2 O 7的研究（对于低水平的稀释），但是Ca对自旋冻结行为的抑制显著强于Y。Cole-Cole图分析表明Dy1.8Ca0.2Ti2O7和Dy 2 Ti 2 O 7一样具有半圆形特征和单一弛豫模式。10%Ca ~（2+）取代Dy ~（3+）离子所产生的空穴对Dy_2 Ti_2 O_7的绝缘性能没有明显的影响。
Investigations on the relationship between $T_c$ and the superconducting gap under magnetic and non-magnetic impurity substitutions in YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$
Anisotropy in the magnetic and electrical transport properties of Fe1-xCrxSb2
本文研究了Fe_（1-x）Cr_xSb_2（0<= x <=1）单晶的磁输运和电输运性质的各向异性。随着Cr逐渐取代Fe，系统的磁基态由顺磁向反铁磁演化。电输运中的各向异性随着Cr取代的增加而减小，并在x=0.5时消失。我们发现，在0.4<= x <=0.75的低温下，变程跳跃（VRH）导电机制占主导地位。
Modifications in the frustrated magnetism, oxidation state of Co and magnetoelectric coupling effects induced by a partial replacement of Ca by Gd in the spin chain compound Ca3Co2O6
Disorder-sensitive superconductivity in the iron silicide Lu$_2$Fe$_3$Si$_5$ studied by the Lu-site substitutions
通过少量取代Lu位，研究了非磁性杂质和磁性杂质对Lu $_2$ Fe $_3$ Si $_5$超导电性的影响。（Lu $_{1-x}$ Sc $_x$）$_2$ Fe $_3$ Si $_5$，（Lu $_{1-x}$ Y $_x$）$_2$ Fe $_3$ Si $_5$和磁性（Lu $_{1-x}$ Dy $_x$）$_2$ Fe $_3$ Si $_5$。非磁性杂质对$T_c$的快速抑制与剩余电阻率的增加一致，揭示了以无序为主的强对破缺。我们为Lu $_2$ Fe $_3$ Si $_5$中超导序参量的符号反转提供了令人信服的证据。
Cu substitution effects on the local magnetic properties of Ba(Fe_[1-x]Cu_[x])2As2: a site-selective 75-As and 63-Cu NMR study
我们利用$^{75}$ As和$^{63}$ Cu NMR技术的位置选择性来探测Cu取代对Ba（Fe $_{1-x}$ Cu $_x$）$_2$ As $_2$中FeAs平面的局部磁性的影响。我们发现，抑制反铁磁Fe自旋的Cu取代引起的波动是弱于一个简单的刚性带图片的基础上，其中每个Cu原子将捐赠3个电子的FeAs平面的天真的期望。$^{63}$ Cu和$^{75}$ As NMR数据之间的比较表明，自旋波动被抑制在Cu和它们邻近的Fe位在tetraquinone相，这表明强烈的本地性质的Cu替代效果。在Ba（Fe $_{1-x}$ Cu $_x$）$_2$ As $_2$的相图中，我们认为没有大的超导圆顶是由于在正交畸变的存在下出现了一个接近磁有序的FeAs面。
Fast recovery of the pristine magnetic and structural phases in superconducting LaFeAsO$_{0.89}$F$_{0.11}$ by Mn/Fe substitution
我们报告的实验研究Mn杂质的影响，在最佳掺杂的LaFeAsO $_{0.89}$ F $_{0.11}$化合物。结果表明，极少量的Mn（约0.1%）就足以破坏LaFeAsO的超导电性，并在低温下恢复LaFeAsO母体化合物的磁基态和正交结构。在一个模型中，电子相关性增强杂质之间的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用的结果进行了讨论。
Structure and magnetism of the skyrmion hosting family GaV$_4$S$_{8-y}$Se$_y$ with low levels of substitutions between $0 \leq y \leq 0.5$ and $7.5 \leq y\leq 8$
为了研究它们的磁性和结构性质，合成了在$0 \leq y \leq 0.5$和$7.5 \leq y\leq 8$之间具有小水平取代的GaV $_4$ S $_{8-y}$ Se $_y$材料家族的多晶成员。取代的skyrmion托管母体化合物GaV $_4$ S $_8$和GaV $_4$ Se $_8$，发现抑制温度的立方菱形结构的相变发生在两个末端化合物，并创建一个温度区域周围的过渡，其中有一个共存的这两个阶段。类似地，磁化强度的大小和磁性转变的温度在所有取代的化合物中都被抑制，直到实现玻璃状磁性状态。有证据表明，从$ac$的磁化率数据，skyrmion晶格与那些在GaV $_4$ S $_8$和GaV $_4$ Se $_8$类似的动力学是目前在化合物具有非常低的水平的取代，$0 < y< 0.2$和$7.8 < y < 8$，然而，这些国家消失在更高水平的取代。这些取代的材料的磁性受到取代的影响，改变交换途径，并导致越来越无序的磁性状态的产生。
Field-induced magnetic phase transitions and memory effect in bilayer ruthenate Ca$_3$Ru$_2$O$_7$ with Fe substitution
双层复合材料Ca $_3$（Ru $_{1-x}$ Fe $_x$）$_2$ O $_7$（$x$ = 0.05）具有由Dzyaloshinskii-Moriya相互作用驱动的非公度磁孤子晶格.本文通过单晶中子衍射和磁输运测量，研究了该体系中复杂的场致磁相变和记忆效应。我们观察到一阶的inexualate到公度的磁性转变时，施加磁场沿和垂直于传播轴的无公度自旋结构。此外，我们还发现降低磁场后形成的亚稳态依赖于温度和外加磁场的方向。我们认为，所观察到的场致亚稳态可能是由于在低温下的淬火动力学。
